WO2015010143A1 - Messvorrichtung zur erfassung wenigstens eines parameters einer flüssigkeit - Google Patents

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Definitions

  • Measuring device for detecting at least one parameter of a liquid
  • the invention relates to a measuring device for detecting at least one parameter of a liquid, in particular a cleaning or disinfecting liquid, comprising at least one sensor and at least one device for forwarding data to and / or from the at least one sensor.
  • the invention further relates to a device for receiving a liquid, in particular a cleaning or disinfecting liquid, with a wall delimiting the device to the outside, wherein the wall has an inside and an outside.
  • the invention relates to a metering device, in particular for dishwashers or washing machines.
  • Measuring devices of the type mentioned are generally known from the prior art. In connection with the measurement of parameters, in particular the conductivity, of a cleaning liquid, they are described, for example, in DE 1 03 31 401 and in DE 36 20 900.
  • the elimination of all these problems requires premature and costly repair measures, which can result in expensive plant shutdowns, especially in commercially used rinsing or washing machines.
  • the present invention is therefore based on the object to remedy the above-described, known from the prior art problems.
  • the measuring device for detecting at least one parameter of a liquid, in particular a cleaning or disinfecting liquid
  • the measuring device is subdivided into at least one first assembly and a second, second assembly spatially separated from the first assembly, and the two assemblies are in operative connection with each other electromagnetically via at least one transmission device, preferably an induction device.
  • the first assembly of the measuring device advantageously comprises the at least one sensor, a part of the at least one device for power supply and / or a part of the at least one device for forwarding data, while the second module the remaining parts of the at least one device for power supply and / or the at least one device for forwarding data.
  • the at least one induction device can be technically realized in a simple manner by having at least two coils, wherein one of the two coils of the first assembly and the other of the two coils of the second assembly of the measuring device is included.
  • the two assemblies of the measuring device each comprise a permanent magnet, wherein the permanent magnets are arranged to each other so that they attract each other.
  • the two modules of the measuring device opposite to a wall of a liquid tank, it is ensured by means of the permanent magnets that hold the two modules mutually.
  • this type of fastening has two further advantages, namely that the measuring device can be arranged at any point and can also be displaced later, and secondly that centering of the two assemblies relative to one another takes place by means of the permanent magnets.
  • the detection of at least one parameter of a liquid poses a particular challenge with regard to the sensors used, which are, for example, a temperature sensor, level sensor, pH sensor, turbidity sensor and / or conductivity sensor can, dar.
  • the sensors used which are, for example, a temperature sensor, level sensor, pH sensor, turbidity sensor and / or conductivity sensor can, dar.
  • Conductive sensors having at least a transmitter coil and a receiver coil.
  • the two coils can be integrated in an annular housing, wherein a bore is guided through the ring and the coils integrated therein.
  • the liquid to be measured encloses the ring and is also located in the hole.
  • a sinusoidal AC voltage is applied to the transmitter coil.
  • the result is a current in the liquid that is proportional to the conductivity.
  • This current in turn generates a voltage in the receiver coil.
  • a temperature sensor may also be provided.
  • Such an inductive measuring method of the conductivity is not or only slightly influenced by deposits of ingredients that are the liquid.
  • one of the two, preferably both, assemblies of the measuring device is at least partially disposed in a potting.
  • the first module and the second module of the measuring device have at least one processor-controlled device, preferably at least one microcontroller or microprocessor, and at least one device for data modulation.
  • the data are modulated onto the carrier frequency for energy transmission or recovered by means of demodulation after transmission between the modules.
  • a carrier frequency of about 10 kHz - 10 MHz is used.
  • the invention also relates to a device for receiving a liquid, in particular a cleaning or disinfecting liquid, with a wall delimiting the device to the outside, wherein the wall has an inner side and an outer side.
  • the means for receiving a liquid comprises at least one measuring device according to the invention, wherein the first assembly of the measuring device on the inside of the wall and the second assembly of the measuring device is arranged on the outside of the wall.
  • that side of the wall is meant, which faces the interior of the device or comes into contact with the liquid absorbed by the device.
  • the wall in question at least partially, in particular completely, made of stainless steel.
  • the device for receiving a liquid may be formed as a tank (21) or container, in which preferably the liquid hardly or only slightly moves.
  • the device for receiving a liquid is designed as a tube or container in which the liquid flows.
  • a metering device in particular for dishwashers or washing machines, wherein the metering device comprises at least one measuring device according to one of claims 1 to 13, wherein depending on signals from the measuring device, a cleaning or disinfecting liquid in different amounts and / or concentration is delivered.
  • the dosing device further comprises at least one preparation device for producing a liquid, in particular a cleaning or disinfecting liquid, wherein a means, in particular a cleaning or disinfecting agent, and a rinsing medium for rinsing the agent can be introduced into the preparation device.
  • the agent which can be introduced into the treatment device can be in powder, granule or block form, for example.
  • the flushing medium is, for example, water.
  • the metering device comprises at least one tank according to the invention, wherein the tank is connected to at least one inlet and a drain for the liquid, and wherein the treatment device is in communication with the tank via the at least one inlet.
  • the measuring device arranged in or on the tank moreover comprises at least one conductivity sensor
  • the arrangement of processing device and tank can advantageously be further developed such that the flushing out of the material into the liquid takes place in metered form.
  • a control or regulating device is provided, which is in communication with the measuring device and the processing device.
  • Fig. 2 is a schematically illustrated block diagram of a measuring device
  • Fig. 3 is a schematically illustrated cross-sectional view taken along a horizontal plane through the measuring device
  • FIG. 4 is a schematic section through an embodiment with a flow-through pipe.
  • FIG. 1 schematically shows a part of a metering device 25, such a metering device 25 being used, for example, in commercially used dishwashers or washing machines.
  • the metering device 25 comprises a treatment device 28 for producing a cleaning or disinfecting liquid 2.
  • a cleaning or disinfecting material 29 - is provided here - in block-shaped form. It may be arranged, for example, on a sieve-shaped insert 36.
  • the rinsing medium 30 can be sprayed finely distributed onto the block-shaped material 29, for example, by means of a nozzle.
  • the combination of the flushed out material 29 and the flushing medium 30 forms the cleaning or disinfecting liquid 2, it being irrelevant for the present invention whether it is a concentrate or a suspension liquid or whether the material is dissolved in the flushing medium.
  • the liquid 2 is supplied after its preparation via an inlet 26 a tank 21 of the dishwasher.
  • This tank 21 has a wall 22 delimiting the tank 21 to the outside, wherein the wall 22 has an inside 23 facing the interior of the tank 21 and an outside 24.
  • the wall 22 may be made of stainless steel, for example.
  • the tank 21 also has, in addition, a drain 27, via which the cleaning or disinfecting liquid 2 can be supplied to its further destination. While in the illustrated embodiment, the tank 21 is part of the metering device, the tank can also be removed, for example, be arranged in a dishwasher containing a wash liquor. Then 37 contaminated wash liquor is drained or pumped through the process.
  • a measuring device 1 For the detection of parameters of the wash liquor 2, a measuring device 1 is provided which consists of two assemblies 5 and 6, wherein the first assembly 5 on the inside 23 of the wall 22 and the second assembly 6 on the outside 24 of the wall 22 is arranged.
  • the measuring device 1 is connected via a signal line or a bus 35 to a control or regulating device 31, wherein the control or regulating device 31 is connected via a further signal line 34 with a valve 33, which is arranged in the inlet 32 for the processing device 28 is.
  • the first assembly 5 comprises a conductivity sensor with the aid of which the concentration of the material 29 in the liquid 2 can be determined, it is possible by means of the control or regulating device 31 to set a specific concentration value in the liquid 2 Concentration value too low, the valve 33 is opened further to increase the proportion of flushed material 29 in the wash liquor 2, and vice versa.
  • the measuring device 1 is subdivided into a first subassembly 5 and a second subassembly 6 spatially separated from the first subassembly 5.
  • Each of the two assemblies 5 and 6 each comprises a coil 1 5 and 1 6, which are part of the induction device 7, via which the two assemblies 5 and 6 are electromagnetically in operative connection with each other.
  • the first assembly 5 which is arranged on the inside 23 of the wall 22 of the tank 21, further comprises a conductivity sensor 3, this conductivity sensor 3 having a transmitter coil 8 and a receiver coil 9, and a temperature sensor 4.
  • the two coils 8 and 9 of the conductivity sensor 3 are arranged in an annular housing, wherein the housing has a central bore 37 through which the liquid to be measured 2 can pass.
  • the second module 6 is arranged on the outside 24 of the wall 22. It has an interface 10, here in the form of a bus interface, for the transmission of electrical energy and data.
  • the two assemblies 5 and 6 each comprise a microcontroller 17 or 18 and a data modulation device 19 or 20.
  • the measuring device 1 By means of this construction of the measuring device 1, it is possible on the one hand to transmit the electrical energy provided via the interface 10 to the electronic components of the first module 5, in particular to the sensors 3 and 4.
  • a carrier frequency of about 10 kHZ - 10 MHz is provided.
  • data to be sent to or received from the sensors 3 and 4 can be sent to the carrier frequency Energy transfer modulated or recovered after the transfer between the modules 5 and 6 by demodulation.
  • the measuring device 1 only a single induction device 7 is required to transmit electrical energy and data between the two modules 5 and 6 and without holes or the like would be necessary for lines through the wall 22.
  • the two assemblies 5 and 6 of the measuring device 1 are each arranged in a potting housing 1 1 and 12, which is particularly important in the first assembly 5, since in this way, the individual components of the assembly, for example protected against deposits and corrosion damage.
  • two permanent magnets 13 and 14 are further indicated schematically, wherein one of the two permanent magnets 13 in the first assembly 5 and the second of the two permanent magnets 14 in the second assembly 6 is arranged.
  • the two magnets 13 and 14 are aligned with each other so that they exert an attractive force on each other. In this way, the two assemblies 5 and 6 hold each other.
  • the housing 12 of the outer assembly 6 can also be fixed.
  • the assemblies 5 and 6 also comprise two electronic boards 38 and 39, on which all necessary electronic components of the device for powering the sensors 3 and 4 and the device for forwarding data to and from the sensors 3 and 4 are arranged.
  • the interface 10 is also schematically indicated, to which a cable-in the concrete embodiment a bus cable-can be connected, via which the necessary electrical energy is supplied to the measuring device 1 on the one hand and data exchange with another the measuring device 1 or the sensors 3 and 4 takes place.
  • the sensor consists of a propeller 40, shown schematically, which drives a likewise schematically illustrated generator 39. Depending on the flow rate, the number of revolutions of the propeller 40 and thus the amount of electricity emitted by the generator 39 is formed.
  • the device In this device, no separate external power supply is provided. Rather, the device is supplied by the energy of the flowing liquid itself.
  • the energy emitted by the generator 39 also suffices for supplying energy to the first assembly 5, which according to the invention is arranged on the inside 23 of the wall 22. Without feedthroughs or the like being necessary through the wall 22, the invention communicates through the closed wall 22 between the first assembly 5 and the second assembly 6. In particular, via inductive devices, as described above.
  • the flow velocity data can pass through the uninjured wall 22 into the control or regulating device 31. In the simplest case, this can only indicate the flow velocity measured on the inside. But it is also possible depending on the flow velocity to control a variety of parameters or to regulate.
  • Fluids are understood to be thin liquids, but viscous fluids or pastes.

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Abstract

Messvorrichtung (1) zur Erfassung wenigstens eines Parameters einer Flüssigkeit (2), insbesondere einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit, umfassend wenigstens einen Sensor (3, 4), wenigstens eine Vorrichtung zur Energieversorgung zumindest des wenigstens einen Sensors (3, 4), und wenigstens eine Vorrichtung zur Weiterleitung von Daten an den und/oder von dem wenigstens einen Sensor (3, 4), wobei die Messvorrichtung (1) in zumindest eine erste Baugruppe (5) und eine zweite, räumlich von der ersten Baugruppe (5) getrennte zweite Baugruppe (6) unterteilt ist, und die beiden Baugruppen (5, 6) elektromagnetisch über wenigstens eine Induktionsvorrichtung (7) in Wirkverbindung miteinander stehen.

Description

Messvorrichtung zur Erfassung wenigstens eines Parameters einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Erfassung wenigstens eines Parameters einer Flüssigkeit, insbesondere einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit, umfassend wenigstens einen Sensor und wenigstens einer Vorrichtung zur Weiterleitung von Daten an den und/oder von dem wenigstens einen Sensor. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Einrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit, mit einer die Einrichtung nach außen hin abgrenzenden Wandung, wobei die Wandung eine Innenseite und eine Außenseite aufweist. Und schließlich betrifft die Erfindung eine Dosiervorrichtung, insbesondere für Spül- oder Waschmaschinen.
Messvorrichtungen der eingangs genannten Art sind allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. In Zusammenhang mit der Messung von Parametern, insbesondere der Leitfähigkeit, einer Reinigungsflüssigkeit, werden sie zum Beispiel in der DE 1 03 31 401 und in der DE 36 20 900 beschrieben.
Vor allem der Einsatz in Reinigungsflüssigkeiten, wie zum Beispiel Waschlaugen, ist dabei mit besonderen Herausforderungen verbunden, da derartige Flüssigkeiten stark korrosiv sind und zum Teil - je nachdem an welcher Stelle die Messvorrichtung zum Einsatz kommt - eine erhebliche Schmutzfracht, die zu Ablagerungen führen kann, aufweisen. Diese Faktoren können sich nachteilig auswirken
- unmittelbar auf die Funktionsfähigkeit der Sensoren,
- die Befestigung der Messvorrichtungen, zum Beispiel an einem Tank, in dem sich die betreffende Flüssigkeit befindet, und
- die Durchführung von Kabeln zur Übertragung von Energie und Daten durch die Wandung eines solchen Tanks. Wenn es sich zum Beispiel um einen Sensor zur Erfassung der Leitfähigkeit handelt, mit dessen Hilfe typischerweise die Konzentration eines Reinigungsmittels in einer Reinigungsflüssigkeit bestimmt wird, so kommt es bei konduktiv arbeitenden Leitfähigkeitssensoren häufig zu Verkalkungen und Belagbildungen, wodurch eine zu geringe Leitfähigkeit gemessen wird. Dies hat eine Überdosierung des Reinigungsmittels zur Folge, wodurch das Problem noch weiter verschlimmert wird, so dass die Sensoren in vergleichsweise kurzen Zeitabständen ausgetauscht werden müssen. Was die Befestigung der Messvorrichtungen und die Kabeldurchführungen betrifft, so sind hierfür an der Wandung eines Tanks in der Regel Bohrungen, Vernietungen und dergleichen notwendig, die in besonderem Maße Verschleißerscheinungen ausgesetzt sind. Diese können in weiterer Folge z.B. zu einem Austritt der Reinigungsflüssigkeit oder elektrischen Kurzschlüssen führen.
Die Behebung all dieser Probleme erfordert vorzeitige und aufwändige Reparaturmaßnahmen, welche insbesondere bei gewerblich zum Einsatz kommenden Spül- oder Waschmaschinen teuere Anlagenstillstände zur Folge haben können. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zu beheben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 , 14 und 18 gelöst.
Was die Messvorrichtung zur Erfassung wenigstens eines Parameters einer Flüssigkeit, insbesondere einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit, betrifft, so ist es also erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Messvorrichtung in zumindest eine erste Baugruppe und eine zweite, räumlich von der ersten Baugruppe getrennte zweite Baugruppe unterteilt ist, und die beiden Baugruppen elektromagnetisch über wenigstens eine Übertragungsvorrichtung, vorzugsweise eine Induktionsvorrichtung in Wirkverbindung miteinander stehen.
Dabei umfasst die erste Baugruppe der Messvorrichtung vorteilhafterweise den wenigstens einen Sensor, einen Teil der wenigstens einen Vorrichtung zur Energieversorgung und/oder einen Teil der wenigstens einen Vorrichtung zur Weiterleitung von Daten, während die zweite Baugruppe die restlichen Teile der wenigstens einen Vorrichtung zur Energieversorgung und/oder der wenigstens einen Vorrichtung zur Weiterleitung von Daten. Die wenigstens eine Induktionsvorrichtung kann technisch in einfacher Weise dadurch realisiert werden, dass sie wenigstens zwei Spulen aufweist, wobei eine der beiden Spulen von der ersten Baugruppe und die andere der beiden Spulen von der zweiten Baugruppe der Messvorrichtung umfasst ist.
Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung ist dabei wichtig, dass mit Hilfe einer derartigen Induktionsvorrichtung über elektromagnetische Felder Energie und Daten berührungslos, zum Beispiel durch die Wandung eines Flüssigkeitstanks hindurch, übertragen werden können. Hierdurch entfällt gänzlich die Notwendigkeit für Kabeldurchführungen oder einer Energieversorgung durch Batterien.
Um gleichzeitig auch die Notwendigkeit von permanenten Halterungen für die wenigstens eine Messvorrichtung überflüssig zu machen, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die beiden Baugruppen der Messvorrichtung jeweils einen Permanentmagnet umfassen, wobei die Permanentmagnete derart zueinander angeordnet sind, dass sie sich gegenseitig anziehen. Ordnet man nun die beiden Baugruppen der Messvorrichtung gegenüberliegend an einer Wandung eines Flüssigkeitstanks an, so wird mittels der Permanentmagnete sichergestellt, dass sich die beiden Baugruppen gegenseitig halten. Diese Befestigungsart weist darüber hinaus noch zwei weitere Vorteile auf, nämlich zum einen dass die Messvorrichtung an einer beliebigen Stelle angeordnet werden kann und auch noch nachträglich verschoben werden kann, und zum anderen dass mittels der Permanentmagnete auch eine Zentrierung der beiden Baugruppen zueinander erfolgt.
Wie bereits einleitend ausgeführt, stellt auch die Erfassung wenigstens eines Parameters einer Flüssigkeit eine besondere Herausforderung im Hinblick auf die zum Einsatz kommenden Sensoren, bei denen es sich zum Beispiel um einen Temperatursensor, Füllstandsensor, pH-Wert-Sensor, Trübungssensor und/oder Leitfähigkeitssensor handeln kann, dar.
Was zum Beispiel die Erfassung der Leitfähigkeit betrifft, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, induktive anstelle von konduktiven Leitfähigkeitssensoren zu verwenden, also Leitfähigkeitssensoren, die wenigstens eine Senderspule und eine Empfängerspule aufweisen.
Die beiden Spulen können in einem ringförmigen Gehäuse integriert werden, wobei durch den Ring und die darin integrierten Spulen eine Bohrung geführt ist. Die zu vermessende Flüssigkeit umschließt den Ring und befindet sich auch in der Bohrung. Eine sinusförmige Wechselspannung wird an die Senderspule angelegt. Es entsteht in der Flüssigkeit ein Strom, der proportional zur Leitfähigkeit ist. Dieser Strom generiert wiederum eine Spannung in der Empfängerspule. Durch die Messung dieser Spannung wird die Leitfähigkeit ermittelt. Zur messtechnischen Korrektur des Leitfähigkeitswerts kann auch noch ein Temperatursensor vorgesehen sein.
Ein solches induktives Messverfahren der Leitfähigkeit wird durch Ablagerungen von Inhaltsstoffen, die sich der Flüssigkeit befinden, nicht oder nur geringfügig beeinflusst.
Um den Schutz vor Korrosionsschäden und dergleichen weiter zu erhöhen, ist es gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass eine der beiden, vorzugsweise beide, Baugruppen der Messvorrichtung zumindest bereichsweise in einem Vergussgehäuse angeordnet ist.
Weitere, in konstruktiver Hinsicht vorteilhafte Ausführungsformen der Messvorrichtung sind den abhängigen Ansprüchen 12 und 13 zu entnehmen.
Hervorzuheben ist dabei eine Ausführungsform, bei welcher die erste Baugruppe und die zweite Baugruppe der Messvorrichtung wenigstens eine prozessorgesteuerte Einrichtung, vorzugsweise wenigstens einen Mikrocontroller oder Mikroprozessor, und wenigstens eine Vorrichtung zur Datenmodulation aufweisen. Auf diese Weise ist es nämlich möglich, die zur Versorgung zumindest des wenigstens einen Sensors benötigte Energie sowie die an den Sensor gesendeten bzw. die von dem Sensor empfangenen Daten gleichzeitig mittels einer einzigen Induktionsvorrichtung zu übertragen. Hierzu werden die Daten auf die Trägerfrequenz zur Energieübertragung moduliert bzw. mittels Demodulation nach erfolgter Übertragung zwischen den Baugruppen wiedergewonnen. Vorteilhafterweise kommt dabei eine Trägerfrequenz von ca. 10 kHz - 10 MHz zum Einsatz. Wie eingangs ausgeführt, betrifft die Erfindung auch eine Einrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit, insbesondere einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit, mit einer die Einrichtung nach außen hin abgrenzenden Wandung, wobei die Wandung eine Innenseite und eine Außenseite aufweist. Dabei ist es vorgesehen, dass die Einrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit wenigstens eine erfindungsgemäße Messvorrichtung umfasst, wobei die erste Baugruppe der Messvorrichtung an der Innenseite der Wandung und die zweite Baugruppe der Messvorrichtung an der Außenseite der Wandung angeordnet ist. Mit Innenseite ist diejenige Seite der Wandung gemeint, welche dem Innenraum der Einrichtung zugewandt ist bzw. in Kontakt mit der von der Einrichtung aufgenommenen Flüssigkeit tritt. Vorzugsweise besteht die betreffende Wandung zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, aus nichtrostendem Stahl.
Die Einrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit kann als Tank (21 ) bzw. Behältnis ausgebildet sein, in dem sich vorzugsweise die Flüssigkeit kaum oder nur unbedeutend bewegt.
Es ist aber auch denkbar, dass die Einrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit als Rohr bzw. Behältnis ausgebildet ist, in dem die Flüssigkeit strömt.
Und schließlich wird Schutz auch noch begehrt für eine Dosiervorrichtung, insbesondere für Spül- oder Waschmaschinen, wobei die Dosiervorrichtung wenigstens eine Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst, wobei in Abhängigkeit von Signalen aus der Messvorrichtung eine Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit in unterschiedlicher Menge und/oder Konzentration abgegeben wird.
Vorteilhafterweise umfasst die Dosiervorrichtung weiters wenigstens eine Aufbereitungsvorrichtung zur Erstellung einer Flüssigkeit, insbesondere einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit, wobei in die Aufbereitungsvorrichtung ein Mittel, insbesondere eine Reinigungs- oder Desinfektionsmittel, und ein Spülmedium zum Ausspülen des Mittels einbringbar ist. Das in die Aufbereitungsvorrichtung einbringbare Mittel kann dabei zum Beispiel in pulver-, granulat- oder blockförmiger Form vorliegen. Bei dem Spülmedium handelt es sich zum Beispiel um Wasser. Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Dosiervorrichtung wenigstens einen erfindungsgemäßen Tank umfasst, wobei der Tank mit wenigstens einem Zulauf und einem Ablauf für die Flüssigkeit verbunden ist, und wobei die Aufbereitungsvorrichtung mit dem Tank über den wenigstens einen Zulauf in Verbindung steht.
Umfasst die im bzw. am Tank angeordnete Messvorrichtung darüber hinaus wenigstens einen Leitfähigkeitssensor, so kann die Anordnung aus Aufbereitungsvorrichtung und Tank in vorteilhafter Weise dahingehend weitergebildet werden, dass das Ausspülen des Materials in die Flüssigkeit dosiert erfolgt. Hierzu ist eine Steuer- oder Regelvorrichtung vorgesehen, die mit der Messvorrichtung und der Aufbereitungsvorrichtung in Verbindung steht. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der folgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt
Fig. 1 einen schematisch dargestellten Teil einer Dosiervorrichtung,
Fig. 2 ein schematisch dargestelltes Blockschaltbild einer Messvorrichtung, Fig. 3 eine schematisch dargestellte Querschnittsansicht entlang einer horizontalen Ebene durch die Messvorrichtung und
Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel mit einem durchströmten Rohr. In der Figur 1 ist schematisch ein Teil einer Dosiervorrichtung 25 dargestellt, wobei eine solche Dosiervorrichtung 25 zum Beispiel in gewerblich genutzten Spül- oder Waschmaschinen zum Einsatz kommt. Die Dosiervorrichtung 25 umfasst eine Aufbereitungsvorrichtung 28 zur Erstellung einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit 2. Hierzu wird ein Reinigungs- bzw. Desinfektionsmaterial 29 - hier in blockförmiger Form - bereitgestellt. Es kann zum Beispiel auf einem siebförmigen Einsatz 36 angeordnet sein.
Zum Ausspülen des Reinigungs- bzw. Desinfektionsmaterials 29 wird ein Spülmedium 30, zum Beispiel Wasser, der Aufbereitungsvorrichtung 28 über einen Zulauf 32 zugeführt. Um ein möglichst effizientes Ausspülen zu gewährleisten, kann das Spülmedium 30 zum Beispiel mittels einer Düse fein verteilt auf das blockförmige Material 29 gesprüht werden. Die Kombination aus dem ausgespülten Material 29 und dem Spülmedium 30 bildet die Reinigungs- bzw. Desinfektionsflüssigkeit 2, wobei es für die vorliegende Erfindung unerheblich ist, ob es sich um ein Konzentrat oder eine Suspensionsflüssigkeit handelt oder ob das Material in dem Spülmedium gelöst ist. Die Flüssigkeit 2 wird nach ihrer Erstellung über einen Zulauf 26 einem Tank 21 der Geschirrspülmaschine zugeführt. Dieser Tank 21 weist eine den Tank 21 nach außen hin abgrenzende Wandung 22 auf, wobei die Wandung 22 eine, dem Innenraum des Tanks 21 zugewandte Innenseite 23 und eine Außenseite 24 aufweist. Die Wandung 22 kann zum Beispiel aus nichtrostendem Stahl bestehen. Der Tank 21 weist darüber hinaus auch noch einen Ablauf 27 auf, über welchen die Reinigungs- bzw. Desinfektionsflüssigkeit 2 ihrer weiteren Bestimmung zugeführt werden kann. Während beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Tank 21 Teil der Dosiervorrichtung ist, kann der Tank auch entfernt, beispielsweise bei einer eine Waschflotte enthaltenden Geschirrspülmaschine angeordnet sein. Dann wird über den Ablauf 37 verunreinigte Waschflotte abgelassen oder abgepumpt.
Zur Erfassung von Parametern der Waschflotte 2 ist eine Messvorrichtung 1 vorgesehen, welche aus zwei Baugruppen 5 und 6 besteht, wobei die erste Baugruppe 5 an der Innenseite 23 der Wandung 22 und die zweite Baugruppe 6 an der Außenseite 24 der Wandung 22 angeordnet ist. Die Messvorrichtung 1 ist über eine Signalleitung oder auch einen Bus 35 mit einer Steuer- oder Regelvorrichtung 31 verbunden, wobei die Steuer- oder Regelvorrichtung 31 über eine weitere Signalleitung 34 mit einem Ventil 33 in Verbindung steht, welches im Zulauf 32 für die Aufbereitungsvorrichtung 28 angeordnet ist. Umfasst die erste Baugruppe 5 einen Leitfähigkeitssensor, mit dessen Hilfe die Konzentration des Materials 29 in der Flüssigkeit 2 ermittelt werden kann, so ist es mittels der Steuer- oder Regelvorrichtung 31 möglich, einen bestimmten Konzentrationswert in der Flüssigkeit 2 einzustellen: Ist der gemessene Konzentrationswert zu niedrig, wird das Ventil 33 weiter geöffnet, um den Anteil des ausgespülten Materials 29 in der Waschflotte 2 zu erhöhen, und umgekehrt.
Den Figuren 2 und 3 können weitere Merkmale der Messvorrichtung 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform entnommen werden: Wie bereits ausgeführt, ist die Messvorrichtung 1 in eine erste Baugruppe 5 und eine zweite, räumlich von der ersten Baugruppe 5 getrennten zweite Baugruppe 6 unterteilt. Jede der beiden Baugruppen 5 und 6 umfasst jeweils eine Spule 1 5 bzw. 1 6, die Bestandteil der Induktionsvorrichtung 7 sind, über welche die beiden Baugruppen 5 und 6 elektromagnetisch in Wirkverbindung miteinander stehen.
Die erste Baugruppe 5, welche an der Innenseite 23 der Wandung 22 des Tanks 21 angeordnet ist, umfasst des Weiteren einen Leitfähigkeitssensor 3, wobei dieser Leitfähigkeitssensor 3 eine Senderspule 8 und eine Empfängerspule 9 aufweist, und einen Temperatursensor 4. Die beiden Spulen 8 und 9 des Leitfähigkeitssensors 3 sind in einem ringförmigen Gehäuse angeordnet, wobei das Gehäuse eine zentrale Bohrung 37 aufweist, durch welche die zu vermessende Flüssigkeit 2 hindurchtreten kann.
Die zweite Baugruppe 6 ist an der Außenseite 24 der Wandung 22 angeordnet. Sie weist eine Schnittstelle 10, hier in Form einer Busschnittstelle, zur Übertragung von elektrischer Energie und Daten auf.
Als weitere elektronische Komponenten umfassen die beiden Baugruppe 5 und 6 jeweils einen MikroController 17 bzw. 18 und eine Datenmodulationsvorrichtung 19 bzw. 20.
Mittels dieses Aufbaus der Messvorrichtung 1 ist es zum einen möglich, die über die Schnittstelle 10 bereitgestellte elektrische Energie an die elektronischen Komponenten der ersten Baugruppe 5, insbesondere an die Sensoren 3 und 4, zu übertragen. Hierzu ist eine Trägerfrequenz von ca. 10 kHZ - 10 MHz vorgesehen.
Zum anderen können mit den Datenmodulationsvorrichtungen 19 und 20 in Kombination mit den MikroControllern 17 und 18 Daten, die an die Sensoren 3 und 4 gesendet oder aber von diesen empfangen werden sollen, auf die Trägerfrequenz zur Energieübertragung moduliert bzw. nach erfolgter Übertragung zwischen den Baugruppen 5 und 6 durch Demodulation wiedergewonnen werden.
Insgesamt wird bei diesem Aufbau der Messvorrichtung 1 nur eine einzige Induktionsvorrichtung 7 benötigt, um elektrische Energie und Daten zwischen den beiden Baugruppen 5 und 6 zu übertragen und zwar ohne dass Bohrungen oder dergleichen für Leitungen durch die Wandung 22 notwendig wären.
Wie der in der Fig. 3 zu sehenden Querschnittsdarstellung der Messvorrichtung 1 entnommen werden kann, sind die beiden Baugruppen 5 und 6 der Messvorrichtung 1 jeweils in einem Vergussgehäuse 1 1 bzw. 12 angeordnet, was insbesondere bei der ersten Baugruppe 5 von Bedeutung ist, da auf diese Weise die einzelnen Bestandteile der Baugruppe z.B. vor Ablagerungen und Korrosionsschäden geschützt sind. In der Fig. 3 sind weiterhin zwei Permanentmagnete 13 und 14 schematisch angedeutet, wobei einer der beiden Permanentmagnete 13 in der ersten Baugruppe 5 und der zweite der beiden Permanentmagnete 14 in der zweiten Baugruppe 6 angeordnet ist. Die beiden Magnete 13 und 14 sind derart zueinander ausgerichtet, dass sie eine anziehende Kraft aufeinander ausüben. Auf diese Weise halten sich die beiden Baugruppen 5 und 6 gegenseitig. Außerdem erfolgt über die Magnete 13 und 14 eine Zentrierung der Baugruppen 5 und 6 zueinander. Das Gehäuse 12 der äußeren Baugruppe 6 kann dabei auch fixiert werden.
Die Baugruppen 5 und 6 umfassen außerdem zwei elektronische Platinen 38 und 39, auf denen alle notwendigen elektronischen Komponenten der Vorrichtung zur Energieversorgung der Sensoren 3 und 4 sowie der Vorrichtung zur Weiterleitung von Daten an die bzw. von den Sensoren 3 und 4 angeordnet sind.
Und schließlich ist in der Fig. 3 auch noch die Schnittstelle 10 schematisch angedeutet, an welcher ein Kabel - im konkreten Ausführungsbeispiel ein Buskabel - angeschlossen werden kann, über welches zum einen die notwendige elektrische Energie der Messvorrichtung 1 zugeführt wird und zum anderen ein Datenaustausch mit der Messvorrichtung 1 bzw. den Sensoren 3 und 4 erfolgt. Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Einrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit aus einem Rohr 21 a mit einer Wandung 22 die eine Innenseite 23 und eine Außenseite 24 aufweist. Dieses Rohr wird von einer Flüssigkeit in Pfeilrichtung 38 durchströmt. Der Sensor besteht aus einem schematisch dargestellten Propeller 40, der einen ebenfalls schematisch dargestellten Generator 39 antreibt. Je nach Strömungsgeschwindigkeit bildet sich die Umdrehungszahl des Propellers 40 und damit die vom Generator 39 abgegebene Strommenge. Bei dieser Einrichtung ist keine gesonderte Energieversorgung von außen vorgesehen. Vielmehr versorgt sich die Einrichtung aus der Energie der strömenden Flüssigkeit selbst. Die vom Generator 39 abgegebene Energie reicht auch zur Energieversorgung der ersten Baugruppe 5 aus, die erfindungsgemäß an der Innenseite 23 der Wandung 22 angeordnet ist. Ohne dass Durchführungen oder dergleichen durch die Wandung 22 nötig sind, wird erfindungsgemäß durch die geschlossene Wandung 22 hindurch zwischen der ersten Baugruppe 5 und der zweiten Baugruppe 6 kommuniziert. Insbesondere über induktive Einrichtungen, wie sie weiter oben beschrieben worden sind. Damit können die Strömungsgeschwindigkeitsdaten durch die unverletzte Wandung 22 hindurch in die Steuer- oder Regelvorrichtung 31 gelangen. Diese kann im einfachsten Fall lediglich die innen gemessene Strömungsgeschwindigkeit anzeigen. Es ist aber auch möglich in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit verschiedenste Parameter zu steuern oder auch zu regeln.
Unter Flüssigkeiten werden dünnflüssige Flüssigkeiten, aber dickflüssige Fluide oder Pasten verstanden.

Claims

Patentansprüche
1 . Messvorrichtung (1 ) zur Erfassung wenigstens eines Parameters einer Flüssigkeit (2), insbesondere einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit, umfassend
- wenigstens einen Sensor (3, 4),
- wenigstens eine Vorrichtung zur Weiterleitung von Daten an den und/oder von dem wenigstens einen Sensor (3, 4),
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Messvorrichtung (1 ) in zumindest eine erste Baugruppe (5) und eine zweite, räumlich von der ersten Baugruppe (5) getrennte zweite Baugruppe (6) unterteilt ist, und
- die beiden Baugruppen (5, 6) elektromagnetisch über wenigstens eine Übertragungsvorrichtung, vorzugsweise eine Induktionsvorrichtung (7) in Wirkverbindung miteinander stehen.
2. Messvorrichtung (.1 ) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch wenigstens eine Vorrichtung zur Energieversorgung zumindest des wenigstens einen Sensors (3, 4).
3. Messvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baugruppe (5) der Messvornchtung einen Teil der wenigstens einen Vorrichtung zur Energieversorgung umfasst.
4. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baugruppe (5) der Messvorrichtung den wenigstens einen Sensor (3, 4) umfasst.
5. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baugruppe (5) der Messvorrichtung einen Teil der wenigstens einen Vorrichtung zur Weiterleitung von Daten umfasst.
6. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Baugruppe (6) die restlichen Teile der wenigstens einen Vorrichtung zur Energieversorgung und/oder der wenigstens einen Vorrichtung zur Weiterleitung von Daten umfasst.
7. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Induktionsvorrichtung (7) wenigstens zwei Spulen (15, 16) aufweist, wobei eine der beiden Spulen (15) von der ersten Baugruppe (5) und die andere der beiden Spulen (16) von der zweiten Baugruppe (6) der Messvorrichtung (1 ) umfasst ist.
8. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Baugruppen (5, 6) der Messvorrichtung (1 ) jeweils wenigstens einen Permanentmagnet (13, 14) umfassen, wobei die Permanentmagnete (13, 14) derart zueinander angeordnet sind, dass sie sich gegenseitig anziehen.
9. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (1 ) wenigstens einen Temperatursensor (4), Füllstandsensor, pH-Wert-Sensor, Trübungssensor und/oder Leitfähigkeitssensor (3) umfasst.
10. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (1 ) wenigstens einen Leitfähigkeitssensor (3) umfasst, wobei der Leitfähigkeitssensor (3) wenigstens eine Senderspule (8) und eine Empfängerspule (9) aufweist.
1 1 . Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden, vorzugsweise beide, Baugruppen (5, 6) der Messvorrichtung (1 ) zumindest bereichsweise in einem Vergussgehäuse (1 1 , 12) angeordnet ist.
12. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Baugruppe (6) der Messvorrichtung (1 ) wenigstens eine Schnittstelle (10) zur Übertragung von Daten und/oder elektrischer Energie aufweist.
13. Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baugruppe (5) und/oder die zweite Baugruppe
(6) der Messvorrichtung (1 )
- wenigstens eine prozessorgesteuerte Einrichtung (1 7, 18), vorzugsweise wenigstens einen Mikrocontroller, Mikroprozessor oder eine Logik, und/oder
- wenigstens eine Vorrichtung zur Datenmodulation (19, 20),
- und/oder eine Vorrichtung zur Speicherung von Daten aufweist.
14. Einrichtung (21 , 21 a) zur Aufnahme einer Flüssigkeit (2), insbesondere einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit, mit einer die Einrichtung (21 , 21 a) nach außen hin abgrenzenden Wandung (22), wobei die Wandung (22) eine
Innenseite (23) und eine Außenseite (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (21 , 21 a) eine Messvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst, wobei die erste Baugruppe (5) der Messvorrichtung (1 ) an der Innenseite (23) der Wandung (22) und die zweite Baugruppe (6) der Messvorrichtung (1 ) an der Außenseite (24) der Wandung (22) angeordnet ist.
15. Einrichtung (21 , 21 a) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit als Tank (21 ) bzw. Behältnis ausgebildet ist, in dem sich vorzugsweise die Flüssigkeit kaum oder nur unbedeutend bewegt.
16. Einrichtung (21 , 21 a) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit als Rohr bzw. Behältnis ausgebildet ist, in dem die Flüssigkeit strömt.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (22) zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, aus nichtrostendem Stahl besteht.
18. Dosiervorrichtung (25), insbesondere für Spül- oder Waschmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (25) wenigstens eine Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst, wobei in Abhängigkeit von Signalen aus der Messvorrichtung eine Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit in unterschiedlicher Menge und/oder Konzentration abgegeben wird.
19. Dosiervorrichtung (25) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (25) wenigstens eine Aufbereitungsvorrichtung (28) zur Erstellung einer Flüssigkeit (2), insbesondere einer Reinigungs- oder Desinfektionsflüssigkeit, umfasst, wobei in die Aufbereitungsvorrichtung (28) ein Mittel (29), insbesondere ein Reinigungs- oder Desinfektionsmittel, und ein Spülmedium (30) zum Ausspülen des Mittels (29) einbringbar ist.
20. Dosiervorrichtung (25) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (25) wenigstens einen Tank (21 ) nach Anspruch 15 umfasst, wobei der Tank (21 ) mit wenigstens einem Zulauf (26) und einem Ablauf (27) für die Flüssigkeit verbunden ist, und wobei die Aufbereitungsvorrichtung (28) mit dem Tank (21 ) über den wenigstens einen Zulauf (26) in Verbindung steht.
21 . Dosiervorrichtung (25) nach Anspruch 20, wobei die im bzw. am Tank (21 ) angeordnete Messvorrichtung (1 ) wenigstens einen Leitfähigkeitssensor (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuer- oder Regelvorrichtung (31 ) zur Dosierung des Materials (29) in der Flüssigkeit (2) vorgesehen ist, wobei die Steuer- oder Regelvorrichtung (31 ) mit der Messvorrichtung (1 ) und der Aufbereitungsvorrichtung (28) in Verbindung steht.
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